GPS高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測(cè)量中的應(yīng)用研究

謝心磊

（江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院立達(dá)科技開(kāi)發(fā)總公司 江西省 贛州市 341000）

GPS高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測(cè)量中的應(yīng)用研究

謝心磊

（江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院立達(dá)科技開(kāi)發(fā)總公司 江西省 贛州市 341000）

高程控制技術(shù)在公路測(cè)量中有重要的作用，隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，在公路高程控制測(cè)量中引入GPS技術(shù)己經(jīng)是一種重要的趨勢(shì)。利用它可以求得GPS點(diǎn)的高度。本文將就GPS高程轉(zhuǎn)換在公路搞成控制測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討。

GPS；高程轉(zhuǎn)換；公路高程；控制測(cè)量；研究

1 公路高程測(cè)量與GPS發(fā)展的概況

在公路工程測(cè)量中，必須遵循“先整體后局部、從高級(jí)到低級(jí)”的測(cè)量原則，在點(diǎn)位測(cè)量、縱橫斷面測(cè)量、中線(xiàn)點(diǎn)放樣之前必須進(jìn)行平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。進(jìn)行公路高程控制測(cè)量的目的是獲得測(cè)區(qū)控制點(diǎn)的高程，為路線(xiàn)提供統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)，為后續(xù)的測(cè)量工作提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

2 基于GPS技術(shù)的公路高程控制測(cè)量

最初引入GPS技術(shù)在公路測(cè)量工程中主要是進(jìn)行公路控制測(cè)量。公路控制測(cè)量由于線(xiàn)路長(zhǎng)而且已知點(diǎn)較少，且對(duì)測(cè)量的精確度要求較高，傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)和設(shè)備難以滿(mǎn)足要求。而GPS技術(shù)在很大程度上能夠很好的解決這一難題。

2.1 GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

GPS高程技術(shù)在公路控制測(cè)量中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在通過(guò)靜態(tài)相對(duì)定位GPS技術(shù)建立線(xiàn)路高精度控制網(wǎng)，以保證測(cè)量能夠滿(mǎn)足毫米級(jí)精度要求。

2.2 基于GPS高程技術(shù)的公路測(cè)量

近年來(lái)，隨著GPS動(dòng)態(tài)定位技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS高程的RTK定位技術(shù)也逐漸成熟，RTK定位技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù)，具有定位精確度高、觀(guān)測(cè)時(shí)間短，全天候作業(yè)、效率高，并能提供三維坐標(biāo)，數(shù)據(jù)安全可靠。RTK定位技術(shù)可以采用靜態(tài)方法快速建立總體控制測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪制帶狀地形圖，以滿(mǎn)足路線(xiàn)平面、縱面測(cè)量的需要。

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位有快速靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位兩種測(cè)量模式，兩種定位模式相結(jié)合，在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路測(cè)量、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。

快速靜態(tài)定位模式：在觀(guān)測(cè)中流動(dòng)站在流動(dòng)過(guò)程不必保持對(duì)衛(wèi)星的連續(xù)觀(guān)測(cè)。一般應(yīng)用在精度比較高的測(cè)量中，如控制網(wǎng)加密，若采用常規(guī)測(cè)量方法，受客觀(guān)因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實(shí)施比較困難，而采用RTK快速靜態(tài)測(cè)量，則比靜態(tài)測(cè)量和常規(guī)測(cè)量起到事半功倍的效果。單點(diǎn)定位只需要5～ 10min，不及靜態(tài)測(cè)量所需時(shí)間的1/5。

動(dòng)態(tài)定位：測(cè)量前需要在一控制點(diǎn)上靜止觀(guān)測(cè)數(shù)分鐘，進(jìn)行初始化工作，之后流動(dòng)站就可以按預(yù)定的采樣間隔自動(dòng)進(jìn)行觀(guān)測(cè)，這種定位模式在流動(dòng)過(guò)程中，需要對(duì)衛(wèi)星連續(xù)觀(guān)測(cè)，一旦失鎖則必須進(jìn)行初始化。動(dòng)態(tài)定位模式在公路測(cè)量階段可以完成地形圖測(cè)繪、中樁測(cè)量、橫斷面測(cè)量、縱斷面地面線(xiàn)測(cè)量等工作。測(cè)量4～5s，精度就可以達(dá)到2～4cm，且整個(gè)測(cè)量過(guò)程不需通視，有著常規(guī)測(cè)量?jī)x器（如全站儀）不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

此外，RTK定位技術(shù)還可以通過(guò)中線(xiàn)測(cè)設(shè)和構(gòu)造物放樣等方式，滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的公路工程測(cè)量工作的需要，并且速度較快，還可以將測(cè)量精度提高到厘米級(jí)，提高觀(guān)測(cè)質(zhì)量，形成新的線(xiàn)路測(cè)量系統(tǒng)。

2.3 基于GPS技術(shù)的橋隧形變測(cè)量

由于橋、隧的形變監(jiān)測(cè)對(duì)測(cè)量的精確度要求非常高，而GPS高程測(cè)量技術(shù)憑借著其測(cè)量的精確性、準(zhǔn)確性，已成為橋、隧的形變監(jiān)測(cè)方面的主流技術(shù)。GPS高程技術(shù)運(yùn)用于橋隧形變測(cè)量主要是來(lái)源于美國(guó)研制的以GPS為基礎(chǔ)的路橋觀(guān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)利用GPS的高精度定位技術(shù)來(lái)進(jìn)行橋、隧的形變監(jiān)測(cè)工程。目前我國(guó)也逐漸開(kāi)始使用GPS技術(shù)進(jìn)行橋隧的形變監(jiān)測(cè)的嘗試。但是目前我國(guó)在利用GPS高程技術(shù)進(jìn)行橋隧形變測(cè)量還不成熟，相關(guān)的技術(shù)要求不到位，高技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才還比較缺乏。

2.4 人才和設(shè)備的問(wèn)題

現(xiàn)階段，我國(guó)在公路施工測(cè)量方面施工測(cè)量人員的專(zhuān)業(yè)性不足，素質(zhì)差，不能滿(mǎn)足公路施工測(cè)量的專(zhuān)業(yè)性要求，對(duì)施工測(cè)量?jī)x器的操作不科學(xué)，不注重儀器的保修；這就需要我們充分重視公路測(cè)量的科學(xué)性要求，加強(qiáng)公路工程測(cè)量中的組織、領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)督管理，采取有效地措施加強(qiáng)測(cè)量人員的技能培訓(xùn)，提高測(cè)量人員的綜合素質(zhì)，從根本上保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

測(cè)量的儀器落后，已不能滿(mǎn)足測(cè)量的精確性要求；此外，測(cè)量的質(zhì)量控制體系不完善，存在著質(zhì)量控制不嚴(yán)格等現(xiàn)象，這些方面的問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重的影響了我國(guó)公路測(cè)量的準(zhǔn)確性和公路施工的整體質(zhì)量，我們要積極引進(jìn)一些國(guó)際先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備，達(dá)到測(cè)量的硬件要求，加強(qiáng)對(duì)公路測(cè)量工程的監(jiān)督控制，積極復(fù)測(cè)關(guān)鍵的測(cè)量工序，加強(qiáng)校核工作，以保證測(cè)量水平的整體提高。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS在公路測(cè)量中的應(yīng)用，對(duì)公路的測(cè)量產(chǎn)生了革命性的變革，極大地提高了測(cè)量精度和測(cè)量效率，特別是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)將在公路測(cè)量、施工和后期養(yǎng)護(hù)、管理方面將有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]劉明學(xué).GPS高程轉(zhuǎn)換在公路高程控制測(cè)量中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2012.

[2]吳良才，胡振琪.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的GPS高程轉(zhuǎn)換方法[J].工程勘察，2004 （2）：49～51.

[3]梁建昌，高奮榮.高等級(jí)公路高程測(cè)量的快速施測(cè)方法[J].鐵道勘察，2004，30（3）：26～27.

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1673-0038（2015）37-0308-01

2015-8-15